JP3300753B2 - 車輛の整流装置 - Google Patents

車輛の整流装置

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JP3300753B2
JP3300753B2 JP27358997A JP27358997A JP3300753B2 JP 3300753 B2 JP3300753 B2 JP 3300753B2 JP 27358997 A JP27358997 A JP 27358997A JP 27358997 A JP27358997 A JP 27358997A JP 3300753 B2 JP3300753 B2 JP 3300753B2
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啓一 北沢
英樹 内田
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日野自動車株式会社
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輛の整流装置に
係り、特にフロントバンパからエンジンアンダカバーに
かけてキャブ床下アンダカバーを配設すると共に、フロ
ントタイヤ前方に一対のタイヤスポイラを配設すること
により、主として高速走行時に車輛の床下空気流、特に
フロントタイヤに向かう空気流を整流して車輛側方に誘
導し、Cd値を低減させて燃費の大幅な改善と追越し加
速性の向上を図ると共に、走行音を低減させ、かつ車輛
側面に付着する汚れを低減させることができる車輛の整
流装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車輛走行時の車体回りの空気の流れを整
流装置によって整流して滑らかに流すことは、車体の空
気抵抗が低減し、燃費の向上に有効であることは従来か
ら知られており、乗用車においては、例えば実開昭63
−111378において、フロントバンパ又はエアダム
の下縁に整流板を設けたものが、また実開昭63−13
9182において、タイヤハウスの前部下端に遮蔽板を
配設したものが、更には実開昭63−52675におい
て、エンジンルームの下部を覆うフロントアンダカバー
に整流部を形成するものが提案されている。
【0003】実開昭63−111378の整流板は、タ
イヤに近づくにつれて下方に傾斜する傾斜面により前方
からの空気流を下方に偏奇させてタイヤによる空気流の
乱れを防止するものであり、また実開昭63−1391
82の遮蔽板は、タイヤハウス内方へ流れる空気を阻止
して空気流の乱れを防止するものであり、更に実開昭6
3−52675の整流部が形成されたフロントアンダカ
バーは、制動装置の冷却を整流部によって整流した空気
流で行わせることを目的としてものであるが、いずれの
発明も車高の比較的低い乗用車を対象とし、しかもフロ
ントタイヤ部の空気流の乱れの防止だけを目的としたも
のであった。
【0004】一方、図15において、床下地上高の高い
大型車輛1においては、該大型車輛1が矢印A方向に走
行すると、前方の空気はキャブ2の前面で分流し、下方
への空気流はグリル3、フロントバンパ4を経てキャブ
床下5に流入し、矢印B方向に後方に向かって流れる
が、大型車輛1では床下地上高が高いため、キャブ床下
5への空気の分流が多く、大型車輛1の側方を流れる側
方流によって吸い出されながら後方へと流れ、キャブ床
下5の空気流の流速は荷台部分床下6に比較して速く無
視できないものがあるが、キャブ床下5の空気の流れを
解析した研究は皆無に等しく、該空気流を滑らかに後方
に流すようにエンジン及びトランスミッションスの下方
を覆うエンジンカバー8が配設されている程度である。
【0005】しかし、エンジンカバー8はフロントバン
パ4から離間して装着されており、フロントバンパ4と
エンジンカバー8との間には隙間Sがあるため、走行時
の床下を流れる空気流は矢印C方向に該隙間Sから上方
に流れ込み、空気抵抗増大の一因となっており、またこ
れが原因して走行音が高く改善の余地があった。
【0006】また、エアスポイラ及びエアロアタッチメ
ントなどが一部で市販されているが、スタイリング面の
みが重視されたものであり、車輛性能改善の有効性に乏
しいのが実情であり、本格的な対策が熱望されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、フロントバンパの全幅にわたって
該フロントバンパの下端からエンジンアンダカバーの前
端にかけて連続してキャブ床下アンダカバーを配設して
車輛の下部を覆うことによって、フロントバンパとエン
ジンアンダカバーとの間の隙間からシャシ上方に流れ込
む空気流及びフロントタイヤの前方の空間から車輛の下
部に流れ込む空気流を防止してフロントバンパからキャ
ブ床下に流入した空気をエンジンアンダカバー側に滑ら
かに流すことができるようにすることであり、またこれ
によって走行時の空気抵抗を低減させ、かつ燃費を向上
させることである。
【0008】また他の目的は、フロントタイヤの前方に
進行方向後方に向かうに従って次第に車輛側方に拡開す
る一対のタイヤスポイラを配設してフロントタイヤに向
かう空気流を整流して車輛の側方に誘導することによっ
て、走行時の空気流の乱れをなくして空気抵抗を低減さ
せると共に、走行音を大幅に低減させて静粛な走行を可
能とし、かつタイヤスプラッシュによる汚れの車輛側面
への付着を防止することである。
【0009】更に他の目的は、フロントタイヤの前方に
配設した一対のタイヤスポイラを車輛の走行速度に応答
して高速走行時にはフロントタイヤの前方に突出させた
作動位置に、また中低速走行時にはシャシ側上方に引き
込まれた非作動位置に設定することにより、中低速走行
時の悪路走行、車庫入れ、段差乗越えなどの走行路に凹
凸の障害物があるときには、実質床下高さを高くして支
がないようにし、また空気抵抗が大きくなる高速走行
時にはタイヤスポイラを有効に作動させてCd値を低減
させ、高速走行時の燃費を向上させることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】要するに本発明(請求項
1)は、車輛の前部に搭載されたエンジン及びトランス
ミッションの下方を覆うエンジンアンダカバー及びトラ
ンスミッションアンダカバーがシャシの下部に配設され
た車輛の整流装置において、フロントバンパの全幅にわ
たって該フロントバンパの下端から前記エンジンアンダ
カバーの前端にかけて配設され前記車輛の下部を連続し
て覆うと共に側面部によりフロントタイヤの前方を覆う
キャブ床下アンダカバーを備えたことを特徴とするもの
である。
【0011】
【0012】
【0013】また本発明(請求項)は、車輛の前部に
搭載されたエンジン及びトランスミッションの下方を覆
うエンジンアンダカバー及びトランスミッションアンダ
カバーがシャシの下部に配設された車輛の整流装置にお
いて、フロントバンパの全幅にわたって該フロントバン
パの下端から前記エンジンアンダカバーの前端にかけて
配設され前記車輛の下部を連続して覆うキャブ床下アン
ダカバーと、左右のフロントタイヤの前方に配設され互
いに連結された一対の水平軸を中心として回動自在に構
成され前記車輛の進行方向後方に向かうに従って次第に
車輛側方に拡開し前記フロントタイヤに向かう空気流を
前記車輛の側方に導いて整流する一対のタイヤスポイラ
と、前記車輛の走行速度を検出して検出信号を送出する
速度センサと、前記水平軸に形成された係合部に係合又
は離脱可能に配設され一対の前記タイヤスポイラを前記
フロントタイヤの前方に突出させた作動位置又は前記シ
ャシ側上方に引き込まれた非作動位置に固定する位置決
め装置と一方の前記水平軸に固定された被駆動ギヤに噛
合する駆動ギヤが回転軸に固定され前記速度センサから
の検出信号に応答して回転して一対の前記タイヤスポイ
ラを互いに連結された前記水平軸を中心として夫々回転
させる駆動装置とからなるタイヤスポイラ作動装置とを
備え、前記車輛の高速走行時にのみ前記タイヤスポイラ
が作動位置に設定されるように構成したことを特徴とす
るものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。図1から図11において、本発明に係
る車輛10の整流装置11は、キャブ床下アンダカバー
12と、タイヤスポイラ13と、速度センサ14と、タ
イヤスポイラ作動装置15とを備えている。
【0015】キャブ床下アンダカバー12は、走行時に
キャブ16の床下18に流入した空気流を整流するため
のものであって、図2及び図11において、エンジン及
びトランスミッション(図示せず)の下方を覆うエンジ
ンアンダカバー19の前端19aとフロントバンパ20
との間に配設され、該フロントバンパ20の全幅にわた
って該フロントバンパ20の下端20aからエンジンア
ンダカバー19の前端19aにかけて車輛10の下部を
連続して覆うと共に側面部17によりフロントタイヤ2
1の前方を覆い、該フロントタイヤ21の前方の空間か
ら車輛10の下部に空気が流入にしないようにし、床下
18を流れる空気流を該キャブ床下アンダカバー12及
びエンジンアンダカバー19に沿って滑らかに流すよう
になっている。
【0016】タイヤスポイラ13は、フロントタイヤ2
1に向かって流れる空気流を車輛10の側方に導いて整
流するためのものであって、図1から図9において、フ
ロントタイヤ21の約1m程度前方に車輛10の進行方
向に対して夫々約60°の角度(頂角約120°)で一
対の水平軸22がシャシ23に回動自在に配設され、自
在継手25により連結されており、該水平軸22には円
筒状の基部13cから一体的に凸設され、裏面13aに
適宜リブ13bが形成されて走行時の風圧に耐えるだけ
の剛性が付与された例えば幅700mm,高さ300m
mの大きさの平板状のタイヤスポイラ13が固定されて
おり、水平軸22を矢印H又はI方向に回動させること
により、突出した作動位置S1 及びシャシ側上方に引き
込まれた非作動位置S2 とに設定できるように構成さ
れ、タイヤスポイラ13が作動位置S1 にあるとき、タ
イヤスポイラ13の地上からの高さ(最低地上高)は、
約120mm程度となるように設定されている。
【0017】水平軸22の互いに対向する一端22aに
は、被駆動ギヤ24が固定されると共に、基部13cに
は係合部としての係合穴13dが形成されている。
【0018】速度センサ14は、車輛10の走行速度を
検出するためのものであって、図8において、例えば車
輛10の走行速度が70km/hになると、検出信号を
タイマ付リレー26に送出して該タイマ付リレー26を
作動させ、接点26aを閉じるようになっている。
【0019】タイヤスポイラ作動装置15は、タイヤス
ポイラ13を作動位置S1 と非作動位置S2 とに移動さ
せるためのものであって、図6から図9において、位置
決め装置29と駆動装置30とから構成されている。
【0020】位置決め装置29は、タイヤスポイラ13
の位置を作動位置S1 及び非作動位置S2 に設定するた
めのものであって、図6から図9において、ばね32に
よって下方(矢印K方向)に付勢された係合ピン31が
タイヤスポイラ13の係合穴13dに対向して上下方向
に摺動自在にシャシ23に嵌合して配設され、該係合ピ
ン31はソレノイド33のプランジャ34にリンク35
によって連結されている。
【0021】ソレノイド33の電磁コイルに電気的に接
続する導線36は、タイマ付リレー26及び電源39か
らなる電気駆動回路40に接続されている。そして速度
センサ14が車輛10の走行速度が70km/hに達し
たことを検出すると、検出信号をタイマ付リレー26に
送出して該タイマ付リレー26を作動させて接点26a
を閉じ、電源39からソレノイド33の電磁コイルに電
流を供給してプランジャ34を吸引し、係合ピン31を
矢印J方向に上昇させることにより、該係合ピン31と
係合穴13dとの係合を解除するように構成されてい
る。
【0022】駆動装置の一例たるモータ30は、タイヤ
スポイラ13を回動させて作動位置S1 又は非作動位置
2 に設定するためのものであって、例えば回転軸41
に駆動ギヤ42が固定されたブレーキ付きのモータとし
て構成され、該駆動ギヤ42は被駆動ギヤ24に噛合し
て配設されており、モータ30を矢印D又はE方向に回
転させることによって、駆動ギヤ42に噛合する被駆動
ギヤ24を矢印F又はG方向に回動させ、結果としてタ
イヤスポイラ13を矢印H又はI方向に回動させて作動
位置S1 又は非作動位置S2 に設定するように構成され
ている。
【0023】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図13及び図14にお
いて、キャブ16の屋根上にウィンドウディフレクタ
(図示せず)だけが設置された基準車輛のCd値C1
0.63であり、ウィンドウディフレクタなしの車輛に
エンジンカバー8を配設した従来の車輛1のCd値C2
は0.65となり、3%程度悪化していることが試験に
より確認された。
【0024】図14において、フロントバンパ20の全
幅にわたって該フロントバンパ20の下端20aからエ
ンジンアンダカバー19の前端19aにかけて車輛10
の下部を連続して覆うキャブ床下アンダカバー12を設
置した車輛10が矢印L方向に走行すると、該車輛10
の前方の空気は、キャブ16の前面の淀み点(図示せ
ず)で分流した一部の空気はキャブ床下18に矢印M方
向に流れ込むが、乱れることなくキャブ床下アンダカバ
ー12によって誘導され、エンジンアンダカバー19に
沿って後方に滑らかに流れ、キャブ床下アンダカバー1
2が設置されていない従来の車輛にように該空気流が車
輛10のシャシ23内部に入り込むことはなく、このと
きの空気抵抗を示すCd値C3 は0.59となって基準
車輛のCd値C1 に対して約6%程度の改善が試験の結
果確認された。
【0025】図6から図9、図12及び図13におい
て、キャブ床下アンダカバー12の設置に付加してタイ
ヤスポイラ13を設置した車輛10では、走行速度が例
えば70km/hに達すると、速度センサ14がこれを
検出し、駆動装置30に電流が供給されて駆動装置であ
るブレーキ付きのモータ30が回転し、回転軸41に固
定された駆動ギヤ42が矢印D方向に回転し、該駆動ギ
ヤ42に噛合する被駆動ギヤ24を矢印F方向に回動さ
せることにより、タイヤスポイラ13を矢印H方向に回
動させてフロントタイヤ21の約1m程度前方に突出さ
せた作動位置S1 に設定する。
【0026】このとき係合ピン31は、ばね32によっ
て矢印K方向に付勢されており、タイヤスポイラ13が
作動位置S1 に達すると、係合ピン31が係合穴13d
に係合して風圧によりタイヤスポイラ13を矢印I方向
に回動させようとする力に抗して作動位置S1 に確実に
保持する。
【0027】タイヤスポイラ13が作動位置S1 に設定
された状態で車輛10が矢印L方向に、例えば時速70
km/h以上の高速で走行すると、図12において、キ
ャブ床下18に流れ込んだ空気流の一部は矢印M方向に
キャブ床下アンダカバー12によってエンジンアンダカ
バー19に誘導されて後方に滑らかに流れ、一方フロン
トタイヤ21に向かって流れる空気流は、タイヤスポイ
ラ13によって整流されて矢印N方向に車輛10の側方
に誘導され、フロントタイヤ21に巻き込まれる空気流
の乱れが防止され、このときのCd値C4 は0.55と
なり、基準車輛のCd値C1 に対して約13%と大幅に
改善されることが試験により確認された。
【0028】またフロントタイヤ21の側面を流れる側
方流は、タイヤスポイラ13によって、より外側に誘導
されるため、タイヤスプラッシュによる汚れも従来より
大幅に外側に偏奇して流れ、車輛10の側面への付着が
防止される。車輛10の走行速度が例えば70km/h
未満に低下すると、速度センサ14がこれを検出し、検
出信号を例えば、5秒間だけ作動するように設定された
タイマ付リレー26に送出して該タイマ付リレー26の
接点26aを5秒間だけ閉じるので、電源39からソレ
ノイド33の電磁コイルに電流が供給されてプランジャ
34が矢印J方向に吸引される。
【0029】プランジャ34の運動は、リンク35を介
して係合ピン31に伝達され、ばね32のばね力に抗し
て該係合ピン31を矢印J方向に上昇させ、該係合ピン
31と係合穴13dとの係合を解除する。
【0030】次いで、モータ30を矢印E方向に回転さ
せることにより、該回転を駆動ギヤ42に噛合する被駆
動ギヤ24に伝達して矢印G方向に回動させてタイヤス
ポイラ13を矢印I方向に夫々回動させ、非作動位置S
2 へ復帰させ、例えば時速70km/h未満の中低速で
悪路を走行する際や段差乗越え、車庫入れ、車止めへの
接近等の際に、タイヤスポイラ13が障害となることは
ない。またモータ30は、ブレーキ付きであるため、停
止と同時に強力なブレーキがかけられるので、タイヤス
ポイラ13が非作動位置S2 に設定された後は、車輛
が悪路走行等をして激しく上下動しても、その自重に
よって車輛10の走行中に下降することはない。
【0031】
【発明の効果】本発明は、上記のようにフロントバンパ
の全幅にわたって該フロントバンパの下端からエンジン
アンダカバーの前端にかけて連続してキャブ床下アンダ
カバーを配設して車輛の下部を覆うようにしたので、フ
ロントバンパとエンジンアンダカバーとの間の隙間から
シャシ上方に流れ込む空気流及びフロントタイヤの前方
の空間から車輛の下部に流れ込む空気流を防止できるた
め、フロントバンパからキャブ床下に流入した空気をエ
ンジンアンダカバー側に滑らかに流すことができる効果
があり、またこの結果走行時の空気抵抗を低減させ、燃
費を向上させることができる効果がある。
【0032】またフロントタイヤの前方に進行方向後方
に向かうに従って次第に車輛側方に拡開する一対のタイ
ヤスポイラを配設してフロントタイヤに向かう空気流を
整流して車輛の側方に誘導するようにしたので、走行時
の空気流の乱れをなくして空気抵抗を低減させることが
できると共に、走行音を大幅に低減させて静粛な走行を
可能とし得、かつタイヤスプラッシュによる汚れの車輛
側面への付着を防止できる効果がある。
【0033】更には、フロントタイヤの前方に配設した
一対のタイヤスポイラを車輛の走行速度に応答して高速
走行時にはフロントタイヤの前方に突出させた作動位置
に、また中低速走行時にはシャシ側上方に引き込まれた
非作動位置に設定するようにしたので、中低速走行時の
悪路走行、車庫入れ、段差乗越えなどの走行路に凹凸の
障害物があるときには、実質床下高さを高くして支
なく、また空気抵抗が大きくなる高速走行時にはタイヤ
スポイラを有効に作動させてCd値を低減させ、高速走
行時の燃費を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1から図14は本発明の実施例に係り、図1
は整流装置が装着された車輛の部分斜視図である。
【図2】整流装置が装着された車輛の下から見た部分斜
視図である。
【図3】整流装置が装着された車輛の部分平面図であ
る。
【図4】整流装置が装着された車輛の部分側面図であ
る。
【図5】整流装置が装着された車輛の正面図である。
【図6】整流装置の機構を示す斜視図である。
【図7】整流装置の位置決め装置の要部部分縦断面側面
図である。
【図8】タイヤスポイラの位置決め装置の電気回路を含
む要部縦断面図である。
【図9】位置決め装置の係合が解除されてタイヤスポイ
ラが非作動位置に設定された状態を示すタイヤスポイラ
の位置決め装置の要部縦断面図である。
【図10】キャブ床下アンダカバーが装着された車輛の
部分平面図である。
【図11】キャブ床下アンダカバーが装着された車輛の
部分側面図である。
【図12】キャブ床下アンダカバー及びタイヤスポイラ
の作用を示す車輛の下から見た部分斜視図である。
【図13】各整流装置のCd値を比較するグラフであ
る。
【図14】キャブ床下アンダカバーの作用を示す車輛の
下から見た部分斜視図である。
【図15】従来例に係り、キャブ床下に流入した空気流
が車輛上方に巻き込まれる状態を示す車輛の下から見た
部分斜視図である。
【符号の説明】
10 車輛 11 車輛の整流装置 12 キャブ床下アンダカバー 13 タイヤスポイラ 13d 係合部の一例たる係合穴 14 速度センサ 15 タイヤスポイラ作動装置17 側面部 18 床下 19 エンジンアンダカバー 19a エンジンアンダカバーの前端 20 フロントバンパ 20a フロントバンパの下端 21 フロントタイヤ 22 水平軸 23 シャシ 24 被駆動ギヤ 29 位置決め装置 30 駆動装置の一例たるモータ S1 作動位置 S2 非作動位置 41 回転軸 42 駆動ギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−226630(JP,A) 特開 平7−215244(JP,A) 特開 平8−216937(JP,A) 特開 平5−105124(JP,A) 実開 昭63−63275(JP,U) 実開 昭63−111378(JP,U) 実開 昭63−139182(JP,U) 実開 昭63−52675(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 35/00 B62D 35/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輛10の前部に搭載されたエンジン及
    びトランスミッションの下方を覆うエンジンアンダカバ
    19及びトランスミッションアンダカバーがシャシ
    の下部に配設された車輛の整流装置において、フロン
    トバンパ20の全幅にわたって該フロントバンパの下端
    20aから前記エンジンアンダカバーの前端19aにか
    けて配設され前記車輛10の下部を連続して覆うと共に
    側面部17によりフロントタイヤ21の前方を覆うキャ
    ブ床下アンダカバー12を備えたことを特徴とする車輛
    の整流装置。
  2. 【請求項2】 車輛10の前部に搭載されたエンジン及
    びトランスミッションの下方を覆うエンジンアンダカバ
    19及びトランスミッションアンダカバーがシャシ
    の下部に配設された車輛の整流装置において、フロン
    トバンパ20の全幅にわたって該フロントバンパの下端
    20aから前記エンジンアンダカバーの前端19aにか
    けて配設され前記車輛の下部を連続して覆うキャブ床下
    アンダカバー12と、左右のフロントタイヤ21の前方
    に配設され互いに連結された一対の水平軸22を中心と
    して回動自在に構成され前記車輛10の進行方向後方に
    向かうに従って次第に車輛側方に拡開し前記フロントタ
    イヤ21に向かう空気流を前記車輛10の側方に導いて
    整流する一対のタイヤスポイラ13と、前記車輛10
    走行速度を検出して検出信号を送出する速度センサ14
    と、前記水平軸22に形成された係合部13dに係合又
    は離脱可能に配設され一対の前記タイヤスポイラ13
    前記フロントタイヤ21の前方に突出させた作動位置
    1 又は前記シャシ23側上方に引き込まれた非作動位置
    2 に固定する位置決め装置29一方の前記水平軸
    に固定された被駆動ギヤ24に噛合する駆動ギヤ42
    が回転軸41に固定され前記速度センサ14からの検出
    信号に応答して回転して一対の前記タイヤスポイラ13
    互いに連結された前記水平軸22を中心として夫々
    転させる駆動装置30とからなるタイヤスポイラ作動装
    15とを備え、前記車輛10の高速走行時にのみ前記
    タイヤスポイラ13が作動位置に設定されるように構成
    したことを特徴とする車輛の整流装置。
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